機械設備狀態(tài)檢測與故障診斷作業(yè)習題答案Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式1.簡述設備故障診斷的目的和任務答：目的：①能及時的、正確的對各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)作出診斷，預防或消除故障，對設備的運行進行必要的指導，提高設備的可靠性、安全性和有效性，把故障降低到最低水平②保證設備發(fā)揮最大的設計壓力③通過檢測監(jiān)視、故障分析、性能評估等，為設備結構改造、優(yōu)化設計、合理制造及生產過程提供數(shù)據(jù)和信息任務：①狀態(tài)監(jiān)測②故障診斷③指導設備的管理維修2.簡述設備故障診斷技術的定義、內容、類型和方法答：定義：在設備運行中或基本不拆卸設備的情況下，掌握設備的運行狀況，判定產生故障的部位和原因，以及預測預報設備狀態(tài)的技術內容：設備故障診斷的內容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障預測三方面，實施過程為信號采集、信號處理、狀態(tài)識別、診斷決策四方面類型：①按診斷對象分類：旋轉機械診斷技術、往復機械診斷技術、工程結構診斷技術、運載器和裝置診斷技術、通信系統(tǒng)診斷技術、工藝流程診斷技術②按診斷目的分類：功能診斷與運行診斷、定期診斷與連續(xù)診斷、直接診斷與間接診斷、常規(guī)工況與特殊工況診斷、在線診斷和離線診斷③按診斷方法完善程度分類：簡易診斷、精密診斷技術方法：①傳統(tǒng)方法：利用各種物理和化學的原理和手段，通過伴隨故障出現(xiàn)的各種物理和化學現(xiàn)象直接檢測故障；利用故障所對應的征兆來診斷整理為word格式整理為word格式整理為word格式②智能診斷：在傳統(tǒng)診斷方法的基礎上，將人工智能的理論的方法用于故障診斷③模式識別、概率統(tǒng)計、模糊數(shù)學、可靠性分析和故障樹分析、神經網絡、小波變換、分析幾何等數(shù)學分支在故障診斷中應用3.機械設備故障的信息獲取和檢測方法有哪些？答：獲取方法：直接觀測法、參數(shù)測定法、磨損殘渣測定法、設備性能指標的測定檢測方法：①振動和噪聲的故障檢測：振動法、特征分析法、模態(tài)識別與參數(shù)識別法、沖擊能量與沖擊脈沖測定法、聲學法②材料裂紋及缺陷損傷的故障檢測：超聲波探傷法、射線探傷法、滲透探傷法、磁粉探傷法、渦流探傷法、激光全息檢測法、微波檢測技術、聲發(fā)射技術③設備零部件材料的磨損及腐蝕故障檢測：光纖內窺技術、油液分析技術④溫度、壓力、流量變化引起的故障檢測4.簡述振動檢測和診斷系統(tǒng)的組成和原理，說明其區(qū)別答：振動檢測系統(tǒng)：信息輸入-數(shù)據(jù)預處理-數(shù)據(jù)變換和壓縮-特征提取-狀態(tài)分類-{①顯示、打印、繪圖、儲存②判斷與決策-報警、審核、維修}診斷系統(tǒng)：激振器-被診斷對象-傳感器-二次儀表-{①磁帶記錄儀②分析儀③數(shù)據(jù)采集、記錄和存儲器}-故障診斷系統(tǒng)5.測振傳感器有哪些類型？簡述其工作原理。答：①磁電式傳感器：當運動的導體在固定的磁場里切割磁力線時，導體兩端就感應出電動勢，其感應電動勢與線圈相對于磁力線的運動速度成正比整理為word格式整理為word格式整理為word格式②壓電式傳感器：利用某些晶體材料能將機械能轉換成電能的壓電效應，當壓電式傳感器承受機械振動時，在它的輸出端能產生與所承受的加速度成正比的電荷或電壓量、③電渦流式位移傳感器：在傳感器的端部有一線圈，線圈中有頻率較高的交變電壓穿過。當線圈平面靠近某一導體面時，導體的表面層感應出渦流，其形成的磁通又穿過原線圈，形成耦合互感，互感系數(shù)大小與二者間距離及導體材料有關6.簡述振動檢測技術的運用答：選定測量方法和分析方法，確定測量參數(shù)、測量位置、測量周期、測量條件，記錄測量結果，選定判斷標準，分析劣化趨勢7.什么是故障樹？簡述故障樹分析法的基本原理和步驟。答：故障樹：把頂事件、中間事件和底事件用適當?shù)倪壿嬮T自上而下逐級連接起來所構成的邏輯結構原理：把所研究系統(tǒng)最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為辨識和估計的目標，即頂事件；然后在一定的環(huán)境與工作條件下首先找出導致頂事件發(fā)生的必要和充分的直接原因，作為第二級；依次再找出導致第二級故障事件發(fā)生的直接因素為第三極，如此逐級展開，一直追溯到不能再展開或毋需再深究的最基本的故障時間為止。步驟：①選擇頂事件②建立故障樹③求故障樹的結構函數(shù)④定性分析⑤定量分析8.什么是故障樹的割集、最小割集、路集、最小路集？簡述最小割集的計算方法整理為word格式整理為word格式整理為word格式答：最小割集：導致故障樹頂事件發(fā)生的數(shù)目最小又最必要的底事件的集合最小路集：導致故障樹頂事件不發(fā)生的數(shù)目最小又最必要的底事件的集合最小割集計算方法：對于簡單的故障樹，將故障樹的結構函數(shù)展開，使之成為具有最少項數(shù)的積之和的表達式，每一項乘積就是一個最小割集對于復雜的故障樹，以下兩種方法：①下行法②上行法9.故障樹的定量分析有哪些主要參數(shù)？答：可靠度、重要度、故障率、累積故障率、首次故障時間、底事件重要度11.常用的油樣分析技術的機理、內容和儀器。答：①油液理化指標及污染度檢測機理：油液物理化學性能指標及其他綜合指標的變化，反應油品的劣化變質程度，超過一定數(shù)值，潤滑油成為廢油，必須更換；內容：粘度、酸堿值、閃點、水分、機械雜質、積碳、顆粒數(shù)及油液污染綜合指標；儀器：振蕩式粘度計、滴定儀、閃點計、紅外光譜儀、顆粒計數(shù)器、污染監(jiān)測儀②油液鐵譜分析機理：借助于高梯度、強磁場的鐵譜儀將油液中的金屬磨粒有序分離出來進行分析，從而檢測機械運轉狀態(tài)，磨損趨勢，判斷磨損機理；內容：磨粒尺寸、磨粒數(shù)量、磨粒形貌、磨粒成分；儀器：分析式鐵譜儀、直讀式鐵譜儀、旋轉式鐵譜儀、在線式鐵譜儀整理為word格式整理為word格式整理為word格式③油液光譜分析機理：通過測量物質燃燒發(fā)出的特定波長、一定強度的光，從而檢測磨粒的元素成分及含量濃度、機械運轉狀態(tài)、磨損趨勢、判斷磨損部位；內容：金屬磨粒元素成分及含量濃度值，添加劑元素成分濃度，雜質污染元素成分及濃度；儀器：直讀式發(fā)射光譜儀、吸收式光譜儀12.簡述發(fā)射式、原子吸收式光譜儀的組成，并簡述其工作原理和特點；答：發(fā)射式光譜儀：汞燈、電極、透鏡入射狹縫、折射波、光柵、出射狹縫，光電倍增管等。工作原理：用電極產生的電火花作光源，激發(fā)油中金屬元素輻射發(fā)光，將輻射出來的線光譜由出射狹縫引出，由光電倍增管將光能變成電能，再向積分電容充電，通過測量積分電容器上的電壓達到測試油內金屬濃度的目的。原子吸收式：陰極燈、火焰，出射狹縫、表頭、放大器，光電管，分光器，入射狹縫，油樣，噴霧器等。工作原理：將待測元素的化合物在高溫下進行試樣原子化，使其變?yōu)樵诱魵?，當銳線光源發(fā)射出一束光，穿過一定厚度的原子蒸氣時，光的一部分被原子蒸氣中待測元素的基態(tài)吸收，通過分光器將其他發(fā)射線分離掉，檢測系統(tǒng)測量特征譜線減弱后的光線強。13.分析式鐵譜儀由哪些部分組成？簡述各部分的特點答：分析式鐵譜儀包括數(shù)量泵，磁鐵，鐵譜片等部分；微量泵要求具有低穩(wěn)定速率；鐵譜片上金屬磨損顆粒由大到小依序沉積；油液能順利留下；磁鐵要能提供高強度高梯度的磁場。整理為word格式整理為word格式整理為word格式14.旋轉式鐵譜儀在哪些方面克服了分析式鐵譜儀的不足？答：旋轉式鐵譜儀避免了分析式鐵譜儀制片時間長，操作費用高，譜片入口區(qū)磨粒堆集嚴重，油樣需高度的稀釋，譜片上有大量污染物和大顆粒被壓碎或不能通過的缺點。15.試分析說明四種鐵譜分析儀的性能特點和區(qū)別答：分析式鐵譜儀可以分析觀察磨粒形貌、尺寸大小、材質成分等；直讀式鐵譜儀可以通過電子電路放大AD轉換，直接顯示讀數(shù)對油樣中磨粒濃度和尺寸分布做定量分析；旋轉式既保留了分析式鐵譜儀的優(yōu)點又克服了許多缺點，對磨損嚴重，污染物多的油液不需要稀釋，即可制片；在線式鐵譜儀可在線檢測油液濃度，在磨粒濃度超過要求時發(fā)出報警信號。四種鐵譜儀的區(qū)別在于對磨粒的分離，檢測的方法不同。17.其它油液分析技術有哪些？簡述各自的內容答：①重量分析技術：將一定體積樣液中的固體顆粒全部搜集在微孔濾膜上，通過檢測濾膜過濾前和后的質量，計算污染物的含量②顯微鏡計數(shù)技術：將過濾一定體積樣液的濾膜在光學顯微鏡下觀察，對搜集在濾膜上的顆粒物按給定的尺寸范圍計數(shù)③濾器堵塞技術：通過測量由于顆粒物對濾膜堵塞而引起的流量或壓差的變化，確定油液的污染度④顯微鏡比較分析技術：在專門的顯微鏡下，將過濾樣液的濾膜和標準污染度樣片進行比較，由此判斷油液的污染度等級整理為word格式整理為word格式整理為word格式⑤掃描電子顯微鏡技術：利用掃描電鏡和統(tǒng)計學方法對搜集在濾膜上的顆粒物進行尺寸和數(shù)量測定⑥圖像分析技術：利用攝像機將濾膜上搜集的顆粒物或直接將液流中的顆粒物轉換為顯示屏上的彩像，并利用計算機進行圖像分析18.工程機械的簡易檢測與診斷方法有哪些？答：①感覺檢測與診斷：聽診法、觸測法、觀察法②簡單儀器檢測與診斷：用配備有表面熱電偶探頭的溫度計測量滾動軸承、滑動軸承、主軸箱、電動機等機件表面的溫度；電子聽診器測振動加速度；磁塞法，通過儀器觀察從潤滑油中搜集到的磨損顆粒，實現(xiàn)磨損狀態(tài)檢測19.簡述噪聲診斷技術的原理答：噪聲是多個頻率不同聲強，不同聲音無規(guī)律的組合，機械在運行中不可避免地要產生振動和噪聲，不同機械都以其自身可能的方式產生振動和噪聲，研究掌握機械及其零件的聲振機理和特征，可對機械的狀態(tài)進行診斷。20.溫度檢測與診斷的測量儀器有哪些？說明適用場合答：接觸式溫度測量儀：膨脹式溫度計（液體式、固體式）、壓力表式溫度計（液體式、氣體式、蒸汽式）、電阻溫度計、熱電偶溫度計非接觸式溫度測量儀器：光電高溫計、光學高溫計、紅外測溫儀、紅外熱像儀、紅外熱電視21.無損探傷技術有哪些？分別說明各自的工作原理和適應特點整理為word格式整理為word格式整理為word格式答：超聲波探傷技術：利用電振蕩在發(fā)射探頭中激發(fā)高頻超聲波，入射到被測物體內部后，若遇到缺陷，超聲波會被反射、散射或衰減，再用接收探頭接收從缺陷處反射回來或穿過被檢工件后的超聲波，并將其在顯示儀表上顯示出來，通過觀察與分析反射波或透射波的時延與衰減情況，即可獲得物體內部有無缺陷以及缺陷的位置、大小及其性質等方面的信息，并由相應的標準或規(guī)范判定缺陷的危害程度紅外線無損探傷技術：利用被測工件的熱傳導、熱擴散或熱容量變化時，物體內部存在的裂紋或氣孔一類的缺陷部位將引起這些熱性能的改變的原理進行探傷磁粉探傷：磁力線通過鐵磁性材料時，若材料內部有缺陷，這些缺陷的地方磁阻增加或磁性不連續(xù)，磁力線便發(fā)生偏轉出現(xiàn)現(xiàn)局部方向改變。當缺陷在材料的表面或近表面時，缺陷外產生漏磁場，這時把磁粉撒在試件表面，則有缺陷的部位就會吸附更多的磁粉而明顯區(qū)別于沒有缺陷的部位滲透探傷：將特殊的滲透液涂于試件表面，當試件表面有開口缺陷時，滲透液滲到缺陷中，去除表面多余的部分，經過顯示處理、放大顯示等程序來檢查零件表面缺陷的無損探傷方法射線探傷：利用射線能穿透物體的能力，用物體的透視攝影來檢查零件內部的探傷方法聲發(fā)射探傷技術：利用聲發(fā)射現(xiàn)象的特點，用電子學的方法接受發(fā)射出來的應力波，進而根據(jù)聲發(fā)射信號特征，進行處理和分析以評價缺陷發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，以尋找和推斷聲發(fā)射源的缺陷及危險性的技術整理為word格式整理為word格式整理為word格式22.簡述超聲波探傷儀的組成和原理答：組成：接頭、克體、阻尼塊、壓電晶片、保護膜、接地環(huán)、吸聲材料原理：產生電振蕩并加于探頭，是指發(fā)射超聲波，同時還將探頭接收的電信號進行濾波、檢波和放大等，并以一定的方式將探傷結果顯示出來，人們依此獲得被檢工件內部有無缺陷以及缺陷的位置、大小和性質等方面的信息23.分析說明動態(tài)測功儀的原理，并說明動態(tài)測功是如何實現(xiàn)的答：原理：發(fā)動機在供油拉桿位置和轉速均勻變動情況下，測定其功率。方法：當發(fā)動機在怠速或空載在某一低速下，運轉時突然將供油拉桿放置在最大供油量位置，使發(fā)動機克服慣性和內部摩擦阻力加速運轉。用其加速性能的好壞直接反應最大功率的大小，因此只要測出加速過程中某一參數(shù)，就可以得出相應的最大功率。24.分析說明氣缸密封性的診斷參數(shù)，并說明氣缸密封性與哪些零部件有關答：診斷參數(shù)：氣缸壓縮壓力，氣缸漏氣率，氣缸漏氣量，曲軸箱漏氣量。氣缸密封性與氣缸，汽缸蓋，氣缸襯墊，活塞，活塞環(huán)等包圍工作介質的零件有關整理為word格式整理為word格式整理為word格式25.氣缸壓縮壓力的檢測方法有哪些？說明各自的原理答：檢測方法有氣缸壓力表檢測，測起動機電流法，測起動機電壓法。氣缸壓力表檢測原理：壓力表表頭采用鮑登管式，一端固定，另一端活動，活動端通過杠桿齒輪機構，與指針相連，當壓力進入彎管伸直通過杠桿齒輪機構帶動指針動作，在表盤上指示出壓力的大小。測起動機電流法原理：起動機帶動發(fā)動機曲軸所需的扭矩是電流的函數(shù)，并與氣缸壓縮壓力成正比，起動電流的變化與氣缸壓力的變化存在著對應的關系。測起動機電壓法原理：與測起動機電流法原理相同，它是通過起動機在起動發(fā)動機時遇到的阻力不一樣，引起起動機電壓變化來反映各氣缸內的實際密封狀況。26.柴油機的燃油系的儀器診斷與檢測主要的檢測項目和波形有哪些？說明各自的特點答：項目：觀測壓力波力波形，觀測針閥升程波形，檢測瞬時壓力，供油的均勻性判斷，觀察異常噴射，檢測供油正時，檢測供油間隔。波形：①全周期單缸波：即單獨選某一缸高壓油管中壓力隨噴油泵凸輪軸轉過360度時的變化情況的波形。②多缸平列波：各缸高壓油管內的殘余壓力為基線，將各缸波形按著火順序從左向右首尾相連的一種排列方式。整理為word格式整理為word格式整理為word格式③多缸并列波：將各缸高壓缸按著火次序自下而上單獨放置并將其首部對齊的一種排列方式。④多缸重疊波：將各單缸波形之首對齊并重疊在一起的一種排列方式。27.分析說明柴油機啟動困難和排藍煙的原因答：啟動困難的原因有：油箱無油或開關未打開；油箱蓋通氣孔堵塞；油管堵塞，破裂或接口漏油；油路中有水或氣，或氣缸內有水；柴油濾清器堵塞或不密封；輸油泵工作不良，進出油閥關閉不嚴或進油濾網堵塞；所用柴油機牌號不對或柴油機品質差；噴油泵柱塞偶見磨損嚴重或柱塞彈簧折斷柱塞不回位；供油拉桿上的調節(jié)撥叉或柱塞套筒上的可調齒輪松動；出油閥偶件關閉不嚴或其彈簧折斷；高壓油管破裂或接頭松動；供油時間不對或聯(lián)軸器松動；噴油器針閥偶件磨損嚴重，下椎體密封面不密封，彈簧折斷或調整不當?shù)仍蛟斐蓢娚鋲毫^低；噴油器針閥卡住，不能關閉或打開；噴油器噴孔堵塞或噴霧不良；氣缸壓縮壓力不足或空氣濾清器嚴重堵塞；起動轉速太低或起動預熱不夠；噴油泵供油拉桿在停車位置上，卡住或起動油量調整不足。排藍煙的原因：主要是機油進入燃燒室受熱蒸發(fā)成油氣的結果，有以下原因：①柴油機機油池內機油油面太高②油浴式空氣濾清器內油平面太高③由于氣缸間隙太大，漏光度太大，活塞環(huán)磨損過甚，活塞環(huán)彈力太小，活塞環(huán)裝反等造成氣缸內漏油嚴重④進氣門與導管磨損間隙太大⑤氣門油封損壞或脫落⑥增壓器漏油⑦機油粘度太小等。整理為word格式整理為word格式整理為word格式28.分析說明為什么要檢測機油壓力，并說明機油理化指標變化影響因素答：機油壓力是發(fā)動機潤滑系技術狀況的重要指標，工作正常的發(fā)動機在常用轉速范圍內，機油壓力為294-588kPa，如發(fā)動機在中等轉速下運轉時的機油壓力低于98.1kPa，在怠速運轉時機油壓力低于49kPa，則應立即使發(fā)動機停止運轉。發(fā)動機潤滑系技術狀態(tài)的好壞，直接影響整機工作性能和使用壽命。主要原因是受機械雜質的污染，高溫氧化，燃油的稀釋，燃燒氣體的影響和機油因添加劑消耗及其他原因造成的自身理化指標降低。29.簡述柴油機過熱的原因答：冷卻水量不足；風扇皮帶打滑或斷裂；點火時間或供油時間太晚；混合器太稀或太濃；突爆或早燃；燃燒室積碳太多；氣缸墊太薄或缸體、缸蓋結合面磨削過多；風扇離合器結合時機太晚；散熱器下部出水管凍結或堵塞；散熱器上部水管凹癟或堵塞；水泵泵水效能欠佳或水泵軸與葉輪脫開；節(jié)溫器主閥門打不開或打開延遲；散熱器和水套內沉積的水垢、銹蝕太厚；散熱器的散熱片嚴重堵塞；機油池油面太低、機油太稠、機油老化變質，致使?jié)櫥阅堋⑸嵝阅芙档?；機械長時間超負荷工作30.發(fā)動機的異響主要有哪些？說明其影響因素答：異響主要有：機械異響、燃燒異響、空氣動力異響、電磁異響影響因素：發(fā)動機轉速、溫度、負荷等整理為word格式整理為word格式整理為word格式機械異響：運動副配合間隙，潤滑條件，配合面是否損傷；燃燒異響：燃燒條件影響，如供油時刻、氣缸壓力；空氣動力異響：氣流振動；電磁異響：磁場變化31.簡述離合器打滑測量的基本原理答：離合器打滑測量儀由閃光燈電容，電阻和蓄電池組成。閃光燈用于指示離合器是否打滑，電極用于獲得噴油或點火脈沖信號。檢查時，與發(fā)動機的轉速成比例的脈沖信號每輸入一個脈沖，閃光燈閃亮一次，閃光頻率也與發(fā)動機轉速成比例，將頻閃燈的光點投到傳動軸上，就可以發(fā)現(xiàn)離合器是否打滑，如果不打滑，傳動軸看起來像不動一樣，如打滑，則可以看到軸某點慢慢“轉動”。32.分析說明主離合器的常見故障答：①分離不徹底：發(fā)動機怠速運轉，踩下離合器踏板，原地掛檔有齒輪撞擊聲，且難以掛入；情況嚴重時，原地掛檔后發(fā)動機熄火②起步發(fā)抖：車輛低速起步時按操作規(guī)程結合離合器時，離合器不能平穩(wěn)接合且產生抖振，嚴重時使車輛產生抖振現(xiàn)象③傳力打滑：車輛低檔起步時，離合器已接合，但不能起步或起步不靈敏；車輛加速時，車速不能隨發(fā)動機轉速升高而升高且伴隨有離合器發(fā)熱、產生糊味或冒煙等現(xiàn)象④異響：離合器分離或接合時發(fā)出不正常聲響33.機械式變速箱的主要故障有哪些？答：主要故障有：異響、跳檔、亂檔。34.分析說明液力變矩器動力換擋變速箱油溫高和工作無力的故障原因整理為word格式整理為word格式整理為word格式答：油溫高：①油位不當②油冷卻散熱片太臟或冷卻器、濾清器或管路堵塞③變矩器進油壓力閥卡在關閉位置，使進油壓力高④變矩器進油壓力低，泄露嚴重⑤長時間大負荷工作⑥變速箱換擋離合器打滑⑦變矩器工作輪碰磨⑧用油不合格。工作無力原因：①油位過低②油管泄露，濾油器堵塞油管接頭松動③調壓閥彈簧失效或斷裂，調壓閥調整不當④油泵磨損嚴重⑤各檔油路泄漏⑥操縱閥磨損嚴重⑦油液質量不合格⑧變矩器嚴重泄漏⑨裝有大超越離合器的離合器嚴重磨損不能工作在鎖緊狀態(tài)。35.機械式轉向系統(tǒng)的檢測項目有哪些？答：前輪定位的檢測、轉向盤自由行程的檢測、轉向盤轉向力的檢測36.輪式車輛轉向系統(tǒng)的常見故障有哪些？答：前輪輪胎磨損不正常，轉向盤自由行程過大，轉沉重，自動跑偏，前輪擺頭37.工程機械制動系統(tǒng)的常見故障現(xiàn)象有哪些？答：制動不靈，制動失效，制動拖滯，制動跑偏等38.簡述液壓系統(tǒng)故障的特點和類型答:特點：①故障的多樣性和復雜性②故障的隱蔽性③引起同一故障原因和同一原因引起故障的多樣性④故障產生的偶然性與必然性。類型：時間分類：①早發(fā)性故障②突然性故障③漸發(fā)性故障。故障特性分類：①共性故障②個性故障③理性故障。整理為word格式整理為word格式整理為word格式故障發(fā)生原因分類：①人為性故障②自然性故障。39.分析說明液壓系統(tǒng)故障診斷的步驟和方法答：步驟：①排除前準備閱讀設備使用說明書②分析判斷③調整試驗④拆卸檢查⑤處理⑥重試與效果檢測⑦故障原因分析總結。方法：①根據(jù)液壓系統(tǒng)圖查找液壓故障，②因果圖分析方法，③油液分析方法，④利用故障現(xiàn)象與故障原因相關分析液壓故障。40.分析說明液壓系統(tǒng)的幾種常見故障現(xiàn)象和原因答：①漏油，